etude theorique et experimentale du transport electronique ... - Ief

Chapitre IV : Modélisation analytique du transport quasi balistiqueon peut remarquer que la courbure du potentiel dans le sens longitudinal peut être assimilée à unediminution locale du dopage :∂ Ψ∂q⎛ε∂ Ψ ⎞⎟⎠2 22ySi= ⎜ Nch−εSiq2∂xD’où le dopage effectif peut s’exprimer de la sorte :N*ch⎝ε= Nch−q2Si∂ Ψ2∂ xIV- 51IV- 52On voit dans l’équation précédente que le dopage effectif dépend de la courbure du potentiel dans lesens source drain (Oy) : Plus les jonctions sont proches plus le potentiel se courbe le long du canal etle dopage effectif diminue. A partir de cette équation, les effets SCE peuvent être calculé. A V DS =0, lepotentiel est de la forme suivante :φZCE2Ψ ( x) = − x + φ2SIV- 53LOù Φ ZCE est la chute de tension dans la zone de charge espacekT ⎛ NLDD N ⎞chφZCE= ln ⎜ 2 ⎟q ⎝ ni⎠En reprenant le calcul de la tension de seuil avec IV- 52, on obtient [5] :chdep ox Si1 2LchεoxZCEIV- 54T T εSCE = ξ φIV- 55Avec un paramètre de calibrage ξ 1 , qui permet de retrouver les résultats des simulations ou desmesures. De la même manière, en supposant qu’au seuil, en fonction de la polarisation de drain lepotentiel est de la forme suivante :VDS2Ψ ( x) = − x + φ2SIV- 56LLe DIBL vaut :chT T εDIBL = ξ VIV- 57dep ox Si2 2LchεoxAvec un paramètre de calibrage ξ2, qui permet de retrouver les résultats des simulations ou desmesures. Ces effets sont purement électrostatiques car les mesures se font sous le seuil où le transportélectronique n’est pas d’influence sur les mesures.DS4.4.3. Définition de SCE top et DIBL topMais lorsque le MOSFET est à l’état passant, à V GS = V dd, les effets canaux courts pour le calcul de lacharge en haut de la barrière de potentiel ne sont pas identiques à ceux sous le seuil. Ils évoluent avecles polarisations. Pour quantifier cet effet, le MOSFET référence est simulé en Dérive Diffusion à V DS= 0 pour différents V GS , puis la charge et l’effet SCE en haut de la barrière de potentiel sont évalués. Lavariation de SCE en haut de la barrière de potentiel est reportée sur la Figure IV- 46. A V GS = V th onretrouve la valeur du SCE classique, ensuite les effets canaux courts diminuent car la charge induitepar la grille écrante les zones de déplétions qui sont à l’origine du SCE [35] comme illustré sur laFigure IV- 47. Par conséquent, il est nécessaire de réévaluer la tension Φ ZCE pour calculer SCE.- 155 -